本節研究者根據科學模型本質測驗的前測和後測中學生的作答，共可分為 2 部分：第一部分，整理出學生對於科學模型本質的總分數。第二部分，再以三面 向的建模架構；本體論、認識論、方法論中的 10 個主題，來將科學模型本質測 驗的題目做不同的分類，進一步探討與分析不同教學組在各主題中對科學模型本 質的認識是否有所差異。
在本節中為了準確瞭解學生對科學模型本質，本研究對前測採用變異數分析 法(ANOVA)，後測和延宕測採用共變數分析法(ANCOVA)，以探討三組間對科學 模型本質的認識是否有所差異。
一、科學模型本質測驗總分分析
前測
以科學模型本質測驗的前測作答進行分析，分析結果如下表 4-7-1 所示，顯 示三組在科學模型本質測驗的前測成績中 p=.958，未達顯著差異。
表 4-7-1 科學模型本質測驗總分前測分析
組別 人數 平均分數 標準差 F P
科學史建模組 28 2.40 .27 .043 .958 建模組 28 2.39 .24
對照組 28 2.37 .23
*P<.05
後測
以科學模型本質測驗的後測作答進行分析，由迴歸係數同質性考驗結果得知，
F 值未達顯著差異((F=.035，p=.966>.05)，表示前測表現與後測表現間的關係，
不會因為教學法的不同而有所不同，可進行共變數分析。
根據分析結果如表 4-7-2 所示，顯示不同教學法對學生後測表現有顯著的影 響，F=119.764，p=.000。進一步進行事後比較，分析結果表 4-7-3 所示，顯示科
學史建模組與對照組，已達顯著差異，p=.000；建模組與對照組，也達顯著差異，
p=.000；但科學史建模組和建模組之間未達顯著差異。
表 4-7-2 科學模型本質測驗總分後測分析
組別 人數 平均分數 標準離差 F p 科學史建模組 28 3.32 .236 119.764 .000***
建模組 28 3.27 .202 對照組 28 2.45 .265
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
表 4-7-3 三組後測的事後比較分析
組別 標準誤 顯著性
科學史建模組 建模組 .063 .407
對照組 .063 .000***
建模組 對照組 .063 .000***
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
二、科學模型三面向分析
(一) 科學模型本體論之分析
根據科學模型本質測驗的第 1~15 題的學生作答進行分析。
前測
以科學模型本質測驗的第 1~15 題的前測作答進行分析，分析結果如表 4-7-4 所示，顯示三組在科學模型本質測驗中本體論的前測成績 p=.926，未達顯著差 異。
表 4-7-4 科學模型本體論分數前測分析
組別 人數 平均分數 標準差 F P
科學史建模組 28 2.50 .447 .077 .926 建模組 28 2.47 .350
對照組 28 2.46 .333
*P<.05
進一步針對科學模型本體論中的 3 個主題進行分析，分析結果如表 4-7-5 所 示，顯示三組在『對應關係』、『呈現形式』、『變化關係』三個主題中都未達顯著 差異。
表 4-7-5 本體論中三主題分數前測分析
組別 對應關係 呈現形式 變化關係
科學史 建模組
平均分數 2.67 2.44 2.38 標準差 .663 .470 .479 建模組 平均分數 2.63 2.43 2.34 標準差 .466 .507 .452 對照組
平均分數 2.66 2.41 2.32 標準差 .470 .486 .451
F / P .090/.914 .303/.970 .100/.905
*P<.05
後測
以科學模型本質測驗的第 1~15 題的後測作答進行分析，由迴歸係數同質性 考驗結果得知，F 值未達顯著差異((F=.917，p=.404>.05)，表示前測表現與後測 表現間的關係，不會因為教學法的不同而有所不同，可進行共變數分析。
根據分析結果如下表 4-7-6 所示，顯示不同教學法對學生後測表現有顯著的 影響，F=88.005，p=.000。進一步進行事後比較，分析結果表 4-7-7 所示，顯示 科學史建模組與對照組，已達顯著差異，p=.000；建模組與對照組，也達顯著差 異，p=.000；但科學史建模組和建模組之間未達顯著差異。
表 4-7-6 科學模型本體論分數後測分析
組別 人數 平均分數 標準離差 F p 科學史建模組 28 3.23 .297 88.005 .000
建模組 28 3.26 .242 對照組 28 2.52 .244
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
表 4-7-7 三組後測事後比較分析
組別 標準誤 顯著性
科學史建模組 建模組 .070 .407
對照組 .070 .000
建模組 對照組 .070 .000
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
另外針對科學模型本體論中的 3 個主題進行分析，分析結果如表 4-7-8 所示，
三個主題中，科學史建模組、建模組和對照組在『對應關係』主題平均分數最高，
分數為 3.27、3.38 和 2.68，從表中也可得知三組在『對應關係』、『呈現形式』、『變 化關係』三個主題中都已達顯著差異。
表 4-7-8 本體論中三主題分數後測分析
組別 對應關係 呈現形式 變化關係
科學史 建模組
平均分數 3.27 3.26 3.16 標準離差 .404 .405 .506 建模組 平均分數 3.38 3.14 3.25 標準離差 .288 .344 .392 對照組 平均分數 2.68 2.43 2.45 標準離差 .367 .351 .422
F / P 40.549/.000 55.625/.000 31.094/.000 進一步進行事後比較，分析結果表 4-7-9 所示，顯示科學史建模組與對照組 在『對應關係』、『呈現形式』、『變化關係』三個主題中，都已達顯著差異；建模 組與對照組在『對應關係』、『呈現形式』、『變化關係』三個主題中，也都達顯著 差異；但科學史建模組和建模組之間未達顯著差異。
表 4-7-9 三組的本體論中三主題事後比較分析
主題 科學史建模組 vs 對照組 科學史建模組 vs 建模組 建模組 vs 對照組 對應關係 *** --- ***
呈現形式 *** --- ***
變化關係 *** --- ***
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
(二) 科學模型認識論之分析
根據科學模型本質測驗的第 16~30 題的學生作答進行分析。
前測
以科學模型本質測驗的第 16~30 題的前測作答進行分析，分析結果如下表 4-7-10 所示，顯示三組在科學模型本質測驗中認識論的前測成績 p=.991，未達顯 著差異。
表4-7-10 科學模型認識論分數前測分析
組別 人數 平均分數 標準差 F P
科學史建模組 28 2.37 .314 .009 .991 建模組 28 2.37 .264
對照組 28 2.36 .311
*P<.05
進一步針對科學模型認識論中的 3 個主題進行分析，分析結果如表 4-7-11 所示，顯示三組在『個體表徵』、『過程』、『情境』三個主題中都未達顯著差異。
表 4-7-11 認識論中三主題分數前測分析
組別 個體表徵 過程 情境
科學史 建模組
平均分數 2.37 2.43 2.30 標準差 .356 .331 .507 建模組 平均分數 2.33 2.41 2.35 標準差 .358 .311 .391 對照組 平均分數 2.31 2.45 2.32 標準差 .403 .391 .471
F / P .173/.842 .075/.928 .070/.932
後測
以科學模型本質測驗的第 16~30 題的後測作答進行分析，由迴歸係數同質性 考驗結果得知，F 值未達顯著差異((F=.273，p=.762>.05)，表示前測表現與後測 表現間的關係，不會因為教學法的不同而有所不同，可進行共變數分析。
根據分析結果如表 4-7-12 所示，顯示不同教學法對學生後測表現有顯著的
影響，F=90.543，p=.000。進一步進行事後比較，分析結果表 4-7-13 所示，顯示 科學史建模組與對照組，已達顯著差異，p=.000；建模組與對照組，也達顯著差 異，p=.000；但科學史建模組和建模組之間未達顯著差異。
表 4-7-12 科學模型認識論分數後測分析
組別 人數 平均分數 標準離差 F p 科學史建模組 28 3.42 .302 90.543 .000
建模組 28 3.27 .279 對照組 28 2.44 .303
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
表 4-7-13 三組後測事後比較分析
組別 標準誤 顯著性
科學史建模組 建模組 .079 .062
對照組 .079 .000
建模組 對照組 .079 .000
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
另外針對科學模型認識論中的 3 個主題進行分析，分析結果如表 4-7-14 所 示，三個主題中，科學史建模組在『情境』主題平均分數最高，分數為 3.54；建 模組在『個體表徵』主題平均分數最高，分數為 3.42；對照組在『過程』主題平 均分數最高，分數為 2.53。從表中也可得知三組在『個體表徵』、『過程』、『情境』
三個主題中都已達顯著差異。
表 4-7-14 認識論中三主題分數後測分析
組別 個體表徵 過程 情境
科學史 建模組
平均分數 3.42 3.31 3.54 標準差 .402 .416 .477 建模組 平均分數 3.42 3.29 3.12 標準差 .396 .437 .507 對照組 平均分數 2.42 2.53 2.37 標準差 .363 .331 .484
F / P 65.945/.000 34.257/.000 41.001/.000
進一步進行事後比較，分析結果表 4-7-15 所示，顯示科學史建模組與對照 組在『個體表徵』、『過程』、『情境』三個主題中，都已達顯著差異；建模組與對 照組在『個體表徵』、『過程』、『情境』三個主題中，也都達顯著差異；科學史建 模組和建模組在『情境』種題中達顯著差異。
表 4-7-15 三組的認識論中三主題事後比較分析
主題 科學史建模組 vs 對照組 科學史建模組 vs 建模組 建模組 vs 對照組 個體表徵 *** --- ***
過程 *** --- ***
情境 *** ** ***
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
(三) 科學模型方法論之分析
根據科學模型本質測驗的第 31~46 題的學生作答進行分析。
前測
以科學模型本質測驗的第 31~46 題的前測作答進行分析，分析結果如表 4-7-16 所示，顯示三組在科學模型本質測驗的前測成績中 p=.875，未達顯著差 異。
表4-7-16 科學模型方法論分數前測分析
組別 人數 平均分數 標準差 F P
科學史建模組 28 2.35 .239 .134 .875 建模組 28 2.35 .254
對照組 28 2.32 .262
*P<.05
進一步針對科學模型本體論中的 4 個主題進行分析，分析結果如表 4-7-17 所示，顯示三組在『問題解決』、『瞭解現象』、『連結和發展』、『建模歷程』四個 主題中都未達顯著差異。
表 4-7-17 方法論中三主題分數前測分析
組別 問題解決 瞭解現象 連結和發展 建模歷程 科學史
建模組
平均分數 2.34 2.34 2.44 2.29 標準差 .310 .403 .417 .450 建模組 平均分數 2.37 2.37 2.41 2.27 標準差 .351 .345 .425 .479 對照組 平均分數 2.41 2.31 2.43 2.15 標準差 .344 .379 .436 .423
F / P .268/.765 .163/.850 .024/.976 .795/.455
後測
以科學模型本質測驗的第 31~46 題的後測作答進行分析，由迴歸係數同質性 考驗結果得知，F 值未達顯著差異((F=.277，p=.759>.05)，表示前測表現與後測 表現間的關係，不會因為教學法的不同而有所不同，可進行共變數分析。
根據分析結果如表 4-7-18 所示，顯示不同教學法對學生後測表現有顯著的 影響，F=69.581，p=.000。進一步進行事後比較，分析結果表 4-7-19 所示，顯示 科學史建模組與對照組，已達顯著差異，p=.000；建模組與對照組，也達顯著差 異，p=.000；但科學史建模組和建模組之間未達顯著差異。
表 4-7-18 科學模型方法論分數後測分析
組別 人數 平均分數 標準離差 F p 科學史建模組 28 3.27 .271 69.581 .000
建模組 28 3.31 .249 對照組 28 2.47 .365
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
表 4-7-19 三組後測事後比較分析
組別 標準誤 顯著性
科學史建模組 建模組 .081 .567
對照組 .080 .000
建模組 對照組 .080 .000
*P<.05 **p<.01 ***p<.001
另外針對科學模型本體論中的 3 個主題進行分析，分析結果如表 4-7-20 所 示，三個主題中，科學史建模組在『變化關係』主題平均分數最高，分數為 3.27；
建模組在『呈現形式』主題平均分數最高，分數為 3.38；對照組在『變化關係』
主題平均分數最高，分數為 2.45。從表中也可得知三組在『對應關係』、『呈現形 式』、『變化關係』三個主題中都已達顯著差異。
表 4-7-20 方法論中三主題分數後測分析
組別 問題解決 瞭解現象 連結和發展 建模歷程 科學史
建模組
平均分數 3.23 3.36 3.23 3.23 標準差 .378 .387 .569 .331 建模組 平均分數 3.35 3.24 3.30 3.35 標準差 .404 .337 .497 .343 對照組 平均分數 2.52 2.28 2.53 2.54 標準差 .479 .424 .663 .450
F / P 31.639/.000 67.122/.000 15.105/.000 36.807/.000 進一步進行事後比較，分析結果表 4-7-21 所示，顯示科學史建模組與對照 組在『問題解決』、『瞭解現象』、『連結和發展』、『建模歷程』四個主題中，都已 達顯著差異；建模組與對照組在『問題解決』、『瞭解現象』、『連結和發展』、『建 模歷程』四個主題中，也都達顯著差異；但科學史建模組和建模組之間未達顯著
F / P 31.639/.000 67.122/.000 15.105/.000 36.807/.000 進一步進行事後比較，分析結果表 4-7-21 所示，顯示科學史建模組與對照 組在『問題解決』、『瞭解現象』、『連結和發展』、『建模歷程』四個主題中，都已 達顯著差異；建模組與對照組在『問題解決』、『瞭解現象』、『連結和發展』、『建 模歷程』四個主題中，也都達顯著差異；但科學史建模組和建模組之間未達顯著